1、毕业设计开题报告 化学工程与工艺 浓海水中微量元素锂的定量方法的研究 一、 综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 锂是在 1817年被著名化学家贝齐里乌斯的学生阿尔费特逊在分析一种矿石的成分时发现的，贝齐里乌斯将其命名为锂 。 锂位于元素周期表的第三位，是一种 银白色，质软，密度最小的金属。 锂 与水的反应非常剧烈 ，而且锂 是唯一的与氮在室温下反应，生成氮化锂（ Li3N）的碱金属。地壳中约有 0 0065 的锂，其 丰度 居第二十七位。已知含锂的 矿物 有 150多种，其中主要有 锂辉石 、 锂云母 、透锂长石等。海水 中锂的含量不算少，总 储量 达 2600亿吨 。 某些 矿泉
2、水 和植物机体里，含有丰富的锂。如有些红色、黄色的 海藻 和烟草中，往往含有较多的锂 化合物 ，可供开发利用。 锂及其化合物有许多特有的优良性能 ,用途非常广泛。 在冶金工业上，利用锂能强烈地和 O、 N、 Cl、 S等物质反应的性质，充当脱氧剂和脱硫剂。在铜的冶炼过程中，加入十万分之一到万分之一的锂，能改善铜的内部结构，使之变得 更加致密，从而提高铜的导电性。锂在铸造优质铜铸件中能除去有害的杂质和气体。在现代需要的优质特殊合金钢材中，锂是清除杂质最理想的材料。 1kg锂燃烧后可释放 42998kJ的热量，因此锂是用来作为火箭燃料的最佳金属之一。 1kg锂通过热核反应放出的能量相当于二万多吨优
3、质煤的燃烧。若用锂或锂的化合物制成固体燃料来代替固体推进剂，用作火箭、导弹、宇宙飞船的推动力，不仅能量高、燃速大，而且有极高的比冲量，火箭的有效载荷直接取决于比冲量的大小。锂电池是本世纪三、四十年代才研制开发的优质能源，它以开路电压高，比能量高，工作温 度范围宽，放电平衡，自放电子等优点，已被广泛应用于各种领域，是很有前途的动力电池。用锂电池发电来开动汽车，行车费只有普通汽油发动机车的 1/3。由锂制取氚，用来发动原子电池组，中间不需要充电，可连续工作 20年。目前，要解决汽车的用油危机和排气污染，重要途径之一就是发展向锂电池这样的新型电池。 随着锂的发现和其的功能的开发与应用，人们开始把目光
4、投向这中兴起的金属上。近 10 年来 ,锂的国际需求量以每年 7 % 11 %的速度持续增长 ,2002 年世界锂的消耗量约为 20 万吨。然而 ,世界上陆地锂资源总量 (主要为矿石锂 资源和盐湖锂资源 ) 约为1700 万 吨 (折金属锂 ) ,远不能满足锂的远景市场需要。 随着人类对锂需求的不断扩大 ,未来锂资源的供给必将受到影响。因此 ,人类势必会把目光投向蕴藏丰富矿产资源的浩瀚海洋。海水中的锂资源储量约 2600 亿 吨 ,是陆地锂资源总量的一万余倍。国外日本、美国等工业发达国家已从事多年海水提锂的研究 ,并取得了一定进展 。 国内也有一部分科研人员从事该领域的研究。 因此 ,近些年来
5、国内外科研工作者开始探索海水提锂的技术 ,并取得了一定的进展。在盐湖卤水提锂方面我国曾严重落后世界其他国家， 为了避免在海水提锂 方面我国再次发生类似于盐湖卤水提锂滞后的情况 ,以及满足未来我国及世界对锂的强劲需求 ,在海水提锂上我们应该给予高度重视 ,尽早着手于该领域的研究并不断加大力度。 目前 ,在海水提锂研究中主要应用溶剂萃取法和吸附剂法。由于海水中锂浓度很低 ,因此从低浓度海水中提锂 ,吸附剂法被认为是最有前途的海水提锂方法。因此， 在海水提锂成为未来提锂的发展趋势之下，对 海水中锂离子浓度的准确测量 ,对于从海水提锂的研究以及未来提锂工艺的实现都具有重要的意义。 常见的对液体中离子的
6、测量方法有等离子体发射光谱法和原子吸收光谱法。而原子吸收光谱 法选择性好，操作简便，准确度高，所以常采用原子吸收光谱法。利用该法能定量地测出海水中锂离子的浓度。对研究海水中锂离子的浓度具有较好的研究意义。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： （ 1） 了解原子吸收光谱分析、标准曲线法和标准加入法的原理 （ 2） 比较标准曲线法与标准加入法的优缺点，选择较优的方法 （ 3） 排除实验过程中多余阳离子对实验的影响，测得浓海水中锂离子的浓度。 （ 4） 通过模拟海水组成，测已知溶液浓度，验证实验方法的正确性 （ 5） 通过精密度与回收率实验验证实验的精密度与准确度。 三、研究步骤、方法及措施：
7、1.通过查找资料，分析 资料确定选题范围及论文题目。 2.通过指导老师指导，结合调研和资料整理分析、撰写开题报告、外文翻译和文献综述。 3.根据开题报告写作思路草拟论文提纲。 4.根据论文提纲进一步查找资料，并且通过实验获得结果，撰写论文初稿。 5.根据论文初稿，收集的资料，修改成稿。 四、参考文献 1朱明华 ,胡坪 .仪器分析，第四版 .北京：高等教育出版社， 2008.228-236. 2冯士筰 ,李风岐 ,李少菁 . 海洋科学导论 . 北京 :高等教育出版社 , 1999. 3王大伟，袁俊生，刘燕兰 .海水中锂离子浓度的分析方法研究 .盐业与化工， 2008,37（ 3） . 4 袁俊生 , 纪志永 .海水提锂研究进展 .盐业与化工 , 2002, 32. 5 王高尚 . 盐湖提锂技术发展对全球锂矿业的影响 . 资源产业 ,2001,(5). 6YUAN Junsheng, DENG Huining. Technologies for Utilization of Chemical Resources in Seawater, 2006 Desalination and Water Re2use International Forum, Tianjin, China, 2006, 9.
